Kristallopati

Kristallopati är ett skadligt tillstånd eller sjukdom associerad med bildandet och aggregeringen av kristaller i vävnader eller håligheter, eller med andra ord, en heterogen grupp av sjukdomar orsakade av inneboende eller miljömässiga mikropartiklar eller kristaller, vilket främjar vävnadsinflammation och ärrbildning .

Sammansättning

Kristallopatier kan associeras med fyra huvudtyper av kristallina strukturer: flytande icke-aggregerande kristalllösningar, amorfa nanoskaliga fasta partiklar, kristallina mikroskaliga fasta partiklar och polykristallina större fasta strukturer. De kan vara sammansatta av olika mineraler , metaboliter , proteiner och mikropartiklar, inklusive följande:

Plats

I princip kan kristallbildning ske var som helst i kroppen. Välkända platser är utsöndringsorgan där koncentrationerna lätt blir höga, som i gall- och urinvägarna , men kristallina strukturer bildas också i intracellulära och extracellulära utrymmen i vävnader, som i artärväggen vid åderförkalkning .

Till exempel orsakar mekanisk obstruktion av mineralstenar nefrolithiasis , urolithiasis , cholecystolithiasis , choledocholithiasis , docholithiasis och sialolithiasis , och akut inflammation orsakad av kristaller i lederna orsakar gikt och pseudogout .

Njursjukdomar är också vanliga i kristallopatier, inklusive:

Mekanismer

Lokal övermättnad är en vanlig utlösande faktor för kristallisation, och när kärnan i den kristallina strukturen bildas kan kristaller självbevara och orsaka mer kristallisation och aggregering. Huvudmekanismer genom vilka de bildade kristallerna och aggregaten orsakar patologiska tillstånd och i slutändan sjukdom är akut nekroinflammation, kronisk vävnadsremodellering och mekanisk obstruktion.

Nekroinflammation är en autoamplifierande process där kristaller är toxiska för celler ( cytotoxicitet ) och orsakar celldöd ( nekros och reglerad celldöd) och en lokal och systemisk inflammatorisk respons. Cytotoxicitet inkluderar aktindepolymerisation, syntes av fria radikaler och reaktiva syrearter och autofagi . Kristaller kan också direkt aktivera inflammation via Mincle-receptorer , kalcium- och kaliumsignalering, calpains , cathepsin beta, proteaser och NLPR3-inflammasomer. Celler genomgår celldöd via tre huvudmekanismer: nektoptos via RIPK1 , FADD , RIPK3 och MLKL , ferroptos via GPX4 -dämpning, system Xc-dämpning och NAPDH-förlust, såväl som apoptos via RIPK1 och kaspas 8 . Dessa nödställda celler utsöndrar sedan alarminer , proteaser och skadeassocierade molekylära mönster inklusive HMGB1 , histoner , mitokondrie-DNA , demetylerat DNA och RNA, ATP , urinsyra och dubbelsträngat DNA, vilket ytterligare aktiverar Toll-liknande receptorer och inflammasomer . Slutligen aktiverar detta det inflammatoriska svaret inklusive frisättning av pro-inflammatoriskt interleukin 1 alfa , interleukin 1 beta , cytokiner , kininer , lipidinflammatoriska mediatorer, komplementsystemaktivering , vasodilatation, en ökning av endotelpermeabilitet och leukocytinflöde och smärta.

Makrofager är nyckelceller som försöker ta bort kristaller från vävnader genom fagocytos . Som en del av det inflammatoriska svaret genomgår de polarisering till ett pro-inflammatoriskt tillstånd som kallas M1. Makrofager kan få i sig partiklar som högst är några mikrometer i diameter. Om nedbrytningen av det kristallina materialet misslyckas i lysosomerna genomgår makrofager emellertid autofagi, bildar skumceller och jätteceller och försöker göra extracellulär matsmältning i en process som kallas frustrerad fagocytos .

Kristaller orsakar inte alltid akut inflammation utan leder istället till kronisk vävnadsremodellering. Denna process är möjlig eftersom kristaller skyddas från pro-inflammatoriska processer genom kompartmentalisering (t.ex. granulombildning , fibros och sårläkning) eller molekylär beläggning, eller eftersom inflammatoriska svar undertrycks med direkt antiinflammatorisk signalering (t.ex. CLEC12A och NETosis ).

Kristaller kan fästa till membran via annexin II , CD44 och osteopontin .

Interventioner

Den enklaste behandlingen av kristallopatier skulle vara att lösa upp kristallerna. Kristalllösningsmedel har varit under forskning, till exempel med cyklodextrin vid åderförkalkning. Ett annat tillvägagångssätt skulle vara att modifiera de inflammatoriska vägarna som är vanliga för kristallopatier med behandlingar som IL-1a och IL-1b- antagonister , NLRP3-antagonister eller blockerare av ferroptos och nekroptos. För proteinbaserad kristallopati har farmakologiska chaperoner , proteinstabiliserande små molekyler och proteinåterveckningsmedel övervägts.

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Crystallopathy&oldid=1094316994 "